Группа исследователей из Йельской школы окружающей среды (США) нашла экологическую альтернативу пластмассе – биопластик, который способен полностью разложиться всего за три месяца.
Сырьем для нового высококачественного биоматериала стали побочные продукты лесопильного производства, а точнее – древесный порошок (опилки). Об этом сообщает ScienceDaily.
Эту мелкую стружку, которую на лесопильных заводах обычно выбрасывают, обработали с помощью специального растворителя. Так, ученые деконструировали рыхлую пористую структуру порошка, используя биоразлагаемый и безопасный для окружающей среды эвтектический растворитель (DES). В результате ученые получили смесь лигнина и целлюлозных микро- и нановолокон, переплетенных в наномасштабе и соединенных водородными связями. Полученная суспензия оказалась достаточно вязкой для того, чтобы можно было вылить из нее готовый к использованию биопластик.
Во время исследования по созданию биопластика испытали различные материалы, которые могли бы ускорить срок деградации использованного материала. Специалисты пытались использовать некоторые отходы растений, яичную скорлупу, а также ряд других материалов природного происхождения, но наиболее подходящим компонентом для создания пластика на биомассе оказались древесные опилки.
Авторы в статье, опубликованной в журнале Nature Sustainability, утверждают, что полученный материал обладает высокой механической прочностью к повреждениям, удерживает жидкость, а также устойчив к ультрафиолетовому излучению. Его также можно переделать или подвергнуть безопасном биоразложению в естественной среде. Наконец, материал имеет меньшее влияние на окружающую среду в течение жизненного цикла по сравнению с пластмассами на нефтяной основе и другими биологически раскладными пластиками.
Экологичность биопластика удалось выяснить благодаря эксперименту, во время которого листы биопласта закопали в землю. В результате через две недели он начал трескаться, а до трех месяцев полностью разрушился.
"Многие люди пытались разработать такие полимеры в пластике, но механические нити недостаточно прочны, чтобы заменить пластик, который мы используем сейчас и который преимущественно производится из ископаемого топлива", – отмечает Юань Яо, доцент кафедры экологии и устойчивых систем Йельской школы окружающей среды ( YSE).
"У биопластика есть множество применений", – говорит Лянбинг Ху, профессор Центра инновационных материалов при Университете Мэриленда и соавтор статьи. В частности из него можно получить пленку, которую возможно использовать в пластиковых пакетах и упаковке – одно из основных применений пластика и причина образования отходов. Ху также говорит, что, поскольку биопластик можно получать разные формы, у него также есть потенциал для использования в автомобилестроении.
Одна из сфер, которую еще изучает исследовательская группа, – это потенциальное воздействие на леса при увеличении производства пластика на основе дерева. Хотя сейчас в этом процессе используются побочные продукты из древесины в производстве, исследователи прекрасно понимают, что крупномасштабное производство может потребовать использования огромных объемов древесины, что может иметь далеко идущие последствия для лесов, землепользования, экосистем и изменения климата.
Яо отмечает, что исследовательская группа уже начала работать с лесным экологом над созданием имитационных моделей леса, которые связывают цикл роста лесов с производственным процессом.
Пока не известно о сроках начала массового производства созданного материала и его стоимости. В подтверждение безопасности некоторых разработанных материалов могут потребоваться годы, потому что получить разрешение на производство бывает крайне сложно. Такому процессу могут мешать различные бюрократические процессы, а также сопротивление со стороны компаний, которые зарабатывают миллиарды долларов на отработанных процессах.
Напомним, что обычный пластик может разлагаться в течение не одной сотни лет. Ранее ЭкоПолитика писала, что в Мексике из косточек авокадо изготавливают биопластик: процесс производства сняли на видео.
